JP7262525B2 - Chute unit and boiler plant - Google Patents
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Description
本開示は、シュートユニットおよびボイラプラントに関する。 The present disclosure relates to chute units and boiler plants.
特許文献1には、流動層ボイラのシュート部を流動媒体の落下時の衝撃から保護するためのシュート部保護装置が開示されている。このシュート部保護装置は、シュート部の上方から投下された流動媒体を下方へ導くための上流側落下管と、上流側落下管内から排出された流動媒体が落下される床部を有し、床部に落下後の流動媒体がシュート部へ落下するよう構成された衝撃低減部と、衝撃低減部から落下する流動媒体を衝撃低減部の下方に位置するシュート部の内部に導くための下流側落下管と、を備える。 Patent Literature 1 discloses a chute protection device for protecting the chute of a fluidized bed boiler from impact when a fluidized medium falls. This chute protection device has an upstream drop pipe for guiding downward a fluidized medium dropped from above the chute, and a floor onto which the fluidized medium discharged from the upstream drop pipe drops. and a downstream drop for guiding the fluidized medium falling from the impact reduction section to the inside of the chute located below the impact reduction section. a tube;
この構成によれば、流動媒体を、シュート部に落下する前に衝撃低減部に落下させるようにすることにより、シュート部に直接落下させる場合よりも、シュート部に発生する衝撃を低減することができ、シュート部を保護することができる。 According to this configuration, the fluidized medium is allowed to drop to the shock reduction section before dropping to the chute section, so that the impact generated in the chute section can be reduced as compared with the case where the fluid medium is dropped directly to the chute section. can protect the chute.
上記特許文献1に記載の構成は、シュート部(傾斜流路部)の床面の摩耗抑制の点で改善の余地がある。 The configuration described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of suppressing abrasion of the floor surface of the chute portion (inclined flow passage portion).
上述の事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態は、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができるシュートユニットおよびこれを備えるボイラプラントを提供することを目的とする。 In view of the circumstances described above, an object of at least one embodiment of the present disclosure is to provide a chute unit and a boiler plant including the chute unit that can suppress wear of the floor surface of the inclined flow passage.
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るシュートユニットは、
媒体を流すためのシュートユニットであって、
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とが前記媒体の流れ方向における前記仮想線の下流側においてなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きい。
In order to achieve the above object, a chute unit according to at least one embodiment of the present disclosure comprises:
A chute unit for flowing a medium, comprising:
an inclined channel portion having a floor inclined with respect to the horizontal direction;
a plurality of weir members provided on the inner surface of the inclined flow path;
with
In a cross section including the axis and the vertical line of the inclined flow passage, the angle formed by the floor surface and the virtual line connecting the upper end and the lower end of the weir member on the downstream side of the virtual line in the flow direction of the medium is , greater than the angle of inclination between the horizontal line and the floor surface.
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係るボイラプラントは、
流動層ボイラと、上記シュートユニットとを備える。
In order to achieve the above object, a boiler plant according to at least one embodiment of the present disclosure includes
It comprises a fluidized bed boiler and the chute unit.
本開示の少なくとも一実施形態によれば、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができるシュートユニットおよびこれを備えるボイラプラントが提供される。 According to at least one embodiment of the present disclosure, a chute unit capable of suppressing abrasion of a floor surface of an inclined flow passage and a boiler plant including the chute unit are provided.
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Several embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the invention, but are merely illustrative examples. .
For example, expressions denoting relative or absolute arrangements such as "in a direction", "along a direction", "parallel", "perpendicular", "center", "concentric" or "coaxial" are strictly not only represents such an arrangement, but also represents a state of relative displacement with a tolerance or an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "identical", "equal", and "homogeneous", which express that things are in the same state, not only express the state of being strictly equal, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, expressions that express shapes such as squares and cylinders do not only represent shapes such as squares and cylinders in a geometrically strict sense, but also include irregularities and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. The shape including the part etc. shall also be represented.
On the other hand, the expressions "comprising", "comprising", "having", "including", or "having" one component are not exclusive expressions excluding the presence of other components.
図1は、一実施形態に係るボイラプラント2の概略構成を模式的に示す図である。
図1に示すボイラプラント2は、流動層ボイラ4と、流動層ボイラ4の火炉4aに燃料を供給するための燃料ライン6と、流動層ボイラ4用の流動媒体(例えば珪砂等)を送るための流動媒体ライン8と、流動媒体を貯留するための流動媒体貯留槽10と、を備える。
Drawing 1 is a figure showing typically a schematic structure of
流動層ボイラ4は、不図示の空気導入口から火炉4aの内部に供給した空気によって流動媒体を流動化させた流動層が流動層ボイラ4の火炉4aの内部に形成され、この流動層内に燃料を投入して燃焼させ、燃焼により生じた燃焼ガスの熱エネルギを火炉4aの後段に設置された不図示の伝熱管で回収し、発電等に用いるようにした装置である。
In the fluidized
燃料ライン6は、ボイラで燃焼させるための燃料として、例えば瀝青炭、褐炭、無煙炭、石油コークス、木質バイオマス、製紙スラッジ、RPF(Refuse Paper & Plastic Fuel)、若しくは廃タイヤ等、又はこれらを加工した燃料を流動層ボイラ4に供給するように構成されている。
The
流動媒体ライン8は、火炉4aの底部から流動媒体を抜き出して流動媒体貯留槽10に送るための流動媒体抜出ライン8aと、流動媒体貯留槽10から火炉4aに流動媒体を送るための流動媒体再投入ライン8bとを含む。
The
流動媒体抜出ライン8aから流動媒体貯留槽10に送られた流動媒体は、流動媒体貯留槽10で貯留される。流動媒体再投入ライン8bから火炉4aに送られた流動媒体は、流動媒体再投入ライン8bから火炉4aの内部に再投入される。
The fluid medium sent from the fluid
このように、流動媒体ライン8は、火炉4a内の流動媒体の少なくとも一部を流動媒体貯留槽10との間で循環させるように構成されている。
Thus, the fluidized
次に、図1に示した流動媒体ライン8における流動媒体抜出ライン8a及び流動媒体再投入ライン8bの各々に適用可能なシュートユニット12について説明する。
Next, the
図2は、一実施形態に係るシュートユニット12の正面図である。図3は、図2に示したシュートユニット12の背面図である。図4は、図2に示したシュートユニット12の平面図である。図5は、図2に示したシュートユニット12の右側面図である。図6は、図2に示したシュートユニット12の底面図である。図7は、図2に示したシュートユニット12のA-A断面図である。図8は、図7に示したシュートユニット12のB-B断面図である。
FIG. 2 is a front view of
例えば図2~図7に示すように、シュートユニット12は、鉛直流路部14及び傾斜流路部16を備える。なお、図7に示したA-A断面は、傾斜流路部16の軸線La(傾斜流路部16の流路断面積を規定する断面の中心を傾斜流路部16の延在する方向につなぐ直線)と鉛直線(鉛直流路部14の軸線Lb)とを含む断面である。傾斜流路部16の軸線Laとは、傾斜流路部16の流路断面積を規定する断面の中心を傾斜流路部16の延在する方向につなぐ直線であり、傾斜流路部16の延在する方向に沿った直線である。鉛直流路部14の軸線Lbとは、鉛直流路部14の流路断面積を規定する断面の中心を鉛直流路部14の延在する方向につなぐ直線であり、鉛直流路部14の延在する鉛直方向に沿った直線である。
For example, as shown in FIGS. 2-7, the
鉛直流路部14は矩形断面を有する管状に構成されている。すなわち、鉛直流路部14における鉛直方向と直交する流路断面は矩形形状を有する。例えば図7に示すように、鉛直流路部14は、傾斜流路部16の上端に接続しており、傾斜流路部16の上端から鉛直方向に沿って上方に向けて延在している。鉛直流路部14の上端には流動媒体が通る開口18が形成されており、開口18の周りにフランジ20が形成されている。
The
傾斜流路部16は矩形断面を有する管状に構成されている。すなわち、傾斜流路部16における傾斜流路部16の軸線Laと直交する流路断面は矩形形状を有する。傾斜流路部16は、鉛直流路部14の下端に接続しており、鉛直流路部14の下端から水平方向に対して下方に傾斜した傾斜方向d1(軸線Laに沿った方向)に沿って延在している。傾斜流路部16における流動媒体の流れ方向の下流端には流動媒体が通る開口22が形成されており、開口22の周りにフランジ24が形成されている。以下、傾斜方向d1に沿った流動媒体の流れ方向を流動媒体の流れ方向d1と記載する。
The
例えば図7又は図8に示すように、傾斜流路部16の内面26は、水平方向に対して傾斜した床面28と、床面28と対向する天井面30と、床面28と天井面30とを接続するとともに互いに対向する一対の側面32,34とを含む。
For example, as shown in FIG. 7 or FIG. 8, the inner surface 26 of the inclined
例えば図7に示すように、傾斜流路部16の床面28には、複数の堰部材36(図示する例では9つの堰部材36)が設けられている。複数の堰部材36は、傾斜流路部16の軸線方向(傾斜流路部16が延在する方向すなわち上記傾斜方向d1)に間隔を空けて配置されている。堰部材36の各々は、傾斜流路部16の床面28から天井面30側に向けて突出するように設けられている。堰部材36の各々は、傾斜方向d1と交差する平面(図示する例では傾斜方向d1と直交する平面)に沿って板状に構成されている。
For example, as shown in FIG. 7, the floor surface 28 of the
傾斜流路部16の天井面30には、天井面30を貫通する点検口31が形成されており、傾斜流路部16の外側に点検口31を塞ぐ蓋部材35が取付けられている。蓋部材35の外側には蓋部材35の開閉操作に使用するための取手35aが設けられている。
An inspection opening 31 penetrating through the
例えば図8に示すように、堰部材36の各々において、傾斜方向d1と直交する水平方向における堰部材36の一端は側面32に接続しており、傾斜方向d1と直交する水平方向における堰部材36の他端は側面34に接続している。
For example, as shown in FIG. 8, in each of the
図9は、図7に示す構成について点検口31から蓋部材35を取り外した状態におけるシュートユニット12のC方向視図である。図9に示すように、点検口31から蓋部材35を取り外すことにより、傾斜流路部16の床面28を含む内部の状態を点検口31から確認することができる。
FIG. 9 is a view of the
図10は、図7に示した上記A-A断面の一部を拡大した部分拡大断面図である。図10では、堰部材36に堰き止められて堆積した流動媒体をドットハッチングで模式的に示している。
FIG. 10 is a partially enlarged sectional view enlarging a part of the AA section shown in FIG. In FIG. 10 , the fluidized medium deposited by being dammed by the
例えば図10に示すように、上記A-A断面において、堰部材36の各々について、堰部材36の上端36a(堰部材36の先端)と堰部材36の下端36b(堰部材36における床面28側の端である基端)とを結ぶ仮想線L1(堰部材36の突出する方向に沿った仮想線)と床面28とが流動媒体の流れ方向d1における仮想線L1の下流側においてなす角度βは、水平線L2と床面28とがなす傾斜角度αよりも大きい。
For example, as shown in FIG. 10, for each of the
これにより、図10に示すように、堰部材36によって流動媒体を堰き止めて堰部材36と床面28との間に流動媒体を堆積させて保持することができる。このため、傾斜流路部16を流れる流動媒体は、堆積した流動媒体の上を流れることとなり、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部16の床面28とが接触することを抑制又は回避することができ、傾斜流路部16の床面28の摩耗を抑制することができる。
As a result, as shown in FIG. 10, the fluid medium can be dammed by the
図11は、図7に示した上記A-A断面の一部を拡大した部分拡大断面図である。図11では、堰部材36に堰き止められて堆積した流動媒体をドットハッチングで模式的に示している。
FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing a part of the AA cross section shown in FIG. In FIG. 11 , the fluidized medium deposited by being dammed by the
例えば図11に示すように、上記A-A断面において、複数の堰部材36における隣り合う2つの堰部材36のうち上流側に位置する堰部材36Aの上端36aから鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線L3と、隣り合う2つの堰部材36のうち下流側に位置する堰部材36Bの上端36aから水平方向に引いた水平方向仮想線L4との交点P1は、傾斜流路部16の内側(傾斜流路部16の流路内)に位置する。
For example, as shown in FIG. 11, in the AA cross section, a vertical direction imaginary drawn in the vertical direction from an
ここで、図11を用いて説明した構成が奏する効果について、図12に示した構成と対比して説明する。 Here, the effects of the configuration described with reference to FIG. 11 will be described in comparison with the configuration shown in FIG. 12 .
図12に示すように、仮に、上記鉛直方向仮想線L3と水平方向仮想線L4との交点P1が傾斜流路部16の外側(傾斜流路部16の流路外)に位置する場合、隣り合う2つの堰部材36のうち上流側の堰部材36Aを乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材36Bと床面28との間に堆積している流動媒体よりも流動媒体の流れ方向d1における上流側で床面28における流動媒体が堆積していない範囲W1に衝突する可能性がある。
As shown in FIG. 12, if the intersection point P1 between the vertical virtual line L3 and the horizontal virtual line L4 is positioned outside the inclined channel portion 16 (outside the channel of the inclined channel portion 16), the adjacent Of the two
これに対し、図11に示した構成によれば、隣り合う2つの堰部材36のうち上流側の堰部材36Aを乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材36Bと床面28との間に堆積した流動媒体の上に落下することとなる。このため、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部16の床面28とが接触することを効果的に抑制又は回避することができ、傾斜流路部16の床面28の摩耗を抑制する効果を高めることができる。
On the other hand, according to the configuration shown in FIG. It will fall on the fluid medium deposited in between. Therefore, it is possible to effectively suppress or avoid contact between the moving fluid medium having kinetic energy and the floor surface 28 of the inclined
例えば図4に示すように、鉛直流路部14の軸線方向に沿って上方からシュートユニット12を視たときに、上記複数の堰部材36は、鉛直流路部14の内側に位置する少なくとも1つの堰部材36を含む。図示する例では、鉛直流路部14の軸線方向に沿って上方からシュートユニット12を視たときに、上記複数の堰部材36は、鉛直流路部14の内側に位置する8つの堰部材36を含む。
For example, as shown in FIG. 4 , when the
かかる構成によれば、鉛直流路部14の内側に位置する堰部材36によって鉛直流路部14の真下に流動媒体を堆積させることができるため、鉛直流路部14の内部を落下してきた流動媒体が傾斜流路部16における鉛直流路部14の真下に位置する部分の床面28に衝突することを抑制することができ、該床面28の摩耗を抑制することができる。
According to this configuration, the fluid medium can be deposited directly below the vertical
例えば図13に示すように、上記A-A断面において、複数の堰部材36のうち流動媒体の流れ方向d1における最も上流側に位置する堰部材36Uの上端36aは、床面28と鉛直流路部14の内面40とが接続する位置P2よりも高い位置にある。
For example, as shown in FIG. 13, an
これにより、上記A-A断面において、最も上流側に位置する堰部材36Uと傾斜流路部16の床面28と鉛直流路部14の内面40とに囲まれた空間Qに傾斜流路部の床面28の上端である位置P2よりも高い位置まで流動媒体を堆積させることができる。これにより、鉛直流路部14の内面40に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部14の内面40に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部16の床面28に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部16の床面28のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。
As a result, in the AA cross section, the space Q surrounded by the
例えば図13に示すように、上記A-A断面において、天井面30と鉛直流路部14の内面42とが接続する位置P3を通る鉛直線L5と床面28との交点を下流側交点P4と定義すると、複数の堰部材36は、流動媒体の流れ方向d1において下流側交点P4よりも下流側且つ下流側交点P4よりも高い位置に上端36aを有する堰部材36Dを含む。図示する例では、複数の堰部材36のうち流動媒体の流れ方向d1における最も下流側に位置する堰部材36が上記堰部材36Dに相当する。
For example, as shown in FIG. 13, in the AA cross section, the intersection of the floor surface 28 and the vertical line L5 passing through the position P3 where the
これにより、上記A-A断面において、天井面30と接続する上記内面42に沿って落下する流動媒体の落下位置に堰部材36Dによって流動媒体を堆積させることができる。このため、天井面30と接続する上記内面42に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部14の内面42に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部16の床面28に直接衝突することを抑制又は回避することができる。また、図13に示す構成によれば、傾斜流路部16の床面28のうち鉛直流路部14の真下に位置する範囲の全体に亘って流動媒体を堆積させることができるため、鉛直流路部14を落下する流動媒体が傾斜流路部16の床面28に直接衝突することを効果的に抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部16の床面28のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。
As a result, the fluidized medium can be deposited by the
例えば図13に示すように、傾斜流路部16の底面44における鉛直流路部14の真下に位置する範囲(底面44における上記鉛直線L5よりも上方の範囲)の全体に、補強板46が固定されている。これにより、傾斜流路部16の床面28の変形を抑制するとともに、傾斜流路部16の床面28の摩耗が進んでも流動媒体のリークを補強板46によって防ぐことができる。
For example, as shown in FIG. 13 , a reinforcing
図14は、シュートユニット12の変形例を示す断面図である。
幾つかの実施形態では、例えば図14に示すように、傾斜流路部16の床面28は、鉛直流路部14の真下に凹部50を有する。図示する例では、鉛直流路部14の真下の位置に上方に向けて開口するボックス状の構造部52が設けられ、ボックス状の構造部52の内面が上記凹部50に相当する。また、図示する例では、複数の堰部材36は、凹部50よりも流動媒体の流れ方向における下流側に設けられている。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a modification of the
In some embodiments, the floor 28 of the
かかる構成によれば、鉛直流路部14の内部を落下する流動媒体を凹部50に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部14の内面に沿って落下する流動媒体を凹部50に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部14の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部16の床面28に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部16の床面28のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。また、例えば傾斜流路部16が円形の流路断面を有している場合には、堰部材36を傾斜流路部16の床面28に溶接等で接合することが難しくなりやすいが、上記凹部50は傾斜流路部16の断面形状によらずに設けることができる。
According to such a configuration, the fluid medium falling inside the vertical
また、例えばレイアウト上の制約によって凹部50を形成できる範囲が限られている場合に、凹部50よりも流動媒体の流れ方向における下流側に複数の堰部材36を設けて流動媒体を堆積させてもよく、これにより傾斜流路部16の床面28における広範囲において流動媒体との衝突に起因する摩耗を抑制することができる。また、後述する図16に示す実施形態のように平面部54を設ける場合と比較して、凹部50内に確実に流動媒体を堆積させることができ、床面28の摩耗を効果的に抑制することができる。
Further, for example, when the range in which the
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications of the above-described embodiments and modes in which these modes are combined as appropriate.
例えば、上述した幾つかの実施形態に係るシュートユニット12は、流動媒体ライン8に限らず、例えば図1に示した燃料ライン6に適用してもよい。この場合、燃料ライン6によって流動層ボイラ4に供給する燃料が例えば木質系バイオマスや廃棄物系バイオマス等のペレット又はチップ等の流動媒体を含む場合において、燃料ライン6における傾斜流路部16の床面28の摩耗を抑制することができる。
For example, the
また、上述したシュートユニット12は、鉛直流路部14と傾斜流路部16とを備えていたが、シュートユニットは、鉛直流路部を備えていなくてもよく、傾斜流路部16の上端に流動媒体の入口となる開口が形成されていてもよい。
Further, the
また、鉛直流路部14における鉛直方向と直交する断面は矩形形状に限らず、円形形状であってもよい。また、傾斜流路部16における傾斜方向d1と直交する断面は矩形形状に限らず、円形形状であってもよい。この場合、傾斜流路部における「床面」とは、傾斜流路部の内面のうち、円形形状における下側の半円に対応する面であり、傾斜流路部の軸線と該軸線に直交する水平線とを含む平面に対して下側に位置する面である。
Further, the cross section perpendicular to the vertical direction in the
また、例えば図15に示すように、上述したA-A断面において、床面28と水平線L2とのなす角度αと、仮想線L1と床面28とのなす角度βとは、α<β<90°を満たしてもよい。 Further, as shown in FIG. 15, for example, in the AA cross section described above, the angle α formed between the floor surface 28 and the horizontal line L2 and the angle β formed between the imaginary line L1 and the floor surface 28 are α<β< 90° may be satisfied.
これにより、少ない堰部材36の枚数で床面28流動媒体を効果的に堆積させることができ、簡素な構成で傾斜流路部16の床面28の摩耗を抑制することができる。
As a result, the fluidized medium on the floor surface 28 can be effectively deposited with a small number of
また、例えば図16に示すように、傾斜流路部16の床面28は、鉛直流路部14の真下に鉛直方向と直交する平面部54を有する。図示する例では、複数の堰部材36は、平面部54よりも流動媒体の流れ方向における下流側に設けられている。
Further, as shown in FIG. 16 for example, the floor surface 28 of the
かかる構成によれば、鉛直流路部14の内部を落下する流動媒体を平面部54に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部14の内面に沿って落下する流動媒体を平面部54に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部14の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部16の床面28に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部16の床面28のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。また、例えば傾斜流路部16が円形の流路断面を有している場合には、堰部材36を傾斜流路部16の床面28に溶接等で接合することが難しくなりやすいが、上記平面部54は傾斜流路部16の断面形状によらずに設けることができる。
According to such a configuration, the fluid medium falling inside the vertical
また、例えばレイアウト上の制約によって平面部54を形成できる範囲が限られている場合に、平面部54よりも流動媒体の流れ方向における下流側に複数の堰部材36を設けて流動媒体を堆積させてもよく、これにより傾斜流路部16の床面28における広範囲において流動媒体との衝突に起因する摩耗を抑制することができる。
In addition, for example, when the range in which the
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。 The contents described in each of the above embodiments are understood as follows, for example.
(1)本開示の少なくとも一実施形態に係るシュートユニットは、
流動層ボイラ用の流動媒体を送るためのシュートユニットであって、
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とのなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きい。
(1) A chute unit according to at least one embodiment of the present disclosure,
A chute unit for conveying a fluidizing medium for a fluidized bed boiler, comprising:
an inclined channel portion having a floor inclined with respect to the horizontal direction;
a plurality of weir members provided on the inner surface of the inclined flow path;
with
In the cross section including the axis line and the vertical line of the inclined flow passage portion, the angle formed between the imaginary line connecting the upper end and the lower end of the weir member and the floor surface is larger than the inclination angle formed between the horizontal line and the floor surface. big.
上記(1)に記載のシュートユニットによれば、傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と床面とのなす角度は、床面の傾斜角度よりも大きいため、堰部材によって流動媒体を堰き止めて堰部材と床面との間に流動媒体を堆積させて保持することができる。このため、傾斜流路部を流れる流動媒体は、堆積した流動媒体の上を流れることとなり、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部の床面とが接触することを抑制又は回避することができ、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができる。 According to the chute unit described in (1) above, in a cross section including the axis line of the inclined channel portion and the vertical line, the angle formed by the imaginary line connecting the upper end and the lower end of the weir member and the floor surface is equal to the floor surface. , the fluid medium can be dammed by the dam member, and the fluid medium can be deposited and held between the dam member and the floor surface. For this reason, the fluid medium flowing through the inclined flow path portion flows over the deposited fluid medium, thereby suppressing or avoiding contact between the moving fluid medium having kinetic energy and the floor surface of the inclined flow path portion. It is possible to suppress the wear of the floor surface of the inclined channel portion.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載のシュートユニットにおいて、
前記断面において、前記複数の堰部材における隣り合う2つの堰部材のうち上流側に位置する堰部材の上端から鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線と、前記隣り合う2つの堰部材のうち下流側に位置する堰部材の上端から水平方向に引いた水平方向仮想線との交点は、前記傾斜流路部の内側に位置する。
(2) In some embodiments, in the chute unit described in (1) above,
In the cross section, a vertical imaginary line drawn in the vertical direction from an upper end of a weir member located on the upstream side of two adjacent weir members among the plurality of weir members, and a downstream side of the two adjacent weir members. A point of intersection with a horizontal imaginary line drawn in the horizontal direction from the upper end of the weir member located at is located inside the inclined channel portion.
仮に、上記鉛直方向仮想線と水平方向仮想線との交点が傾斜流路部の外側に位置する場合、隣り合う2つの堰部材のうち上流側の堰部材を乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材と床面との間に堆積している流動媒体よりも上流側で床面における流動媒体が堆積していない範囲に衝突する可能性がある。
これに対し、上記(2)に記載のシュートユニットによれば、隣り合う2つの堰部材のうち上流側の堰部材を乗り越えて落下した流動媒体は、下流側の堰部材と床面との間に堆積した流動媒体の上に落下することとなる。このため、運動エネルギーを有する移動中の流動媒体と傾斜流路部の床面とが接触することを効果的に抑制又は回避することができ、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制する効果を高めることができる。
If the intersection of the vertical imaginary line and the horizontal imaginary line is located outside the inclined channel portion, the fluidized medium that has fallen over the upstream weir member of the two adjacent weir members will flow downstream. There is a possibility that the fluidized medium will collide with a range on the floor surface where the fluidized medium is not deposited on the upstream side of the fluidized medium deposited between the weir member on the side and the floor surface.
On the other hand, according to the chute unit described in (2) above, the fluid medium that has fallen over the upstream weir member of the two adjacent weir members falls between the downstream weir member and the floor surface. will fall on the fluid medium deposited on the For this reason, it is possible to effectively suppress or avoid contact between the moving fluid medium having kinetic energy and the floor surface of the inclined flow passage, thereby suppressing wear of the floor surface of the inclined flow passage. can increase
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記鉛直流路部の軸線方向に沿って上方から前記シュートユニットを視たときに、前記複数の堰部材は、前記鉛直流路部の内側に位置する少なくとも1つの堰部材を含む。
(3) In some embodiments, in the chute unit according to (1) or (2) above,
further comprising a vertical channel portion extending vertically from an upper end of the inclined channel portion;
The plurality of weir members includes at least one weir member positioned inside the vertical passage portion when the chute unit is viewed from above along the axial direction of the vertical passage portion.
上記(3)に記載のシュートユニットによれば、上記少なくとも1つの堰部材によって鉛直流路部の真下に流動媒体を堆積させることができるため、鉛直流路部の内部を落下してきた流動媒体が傾斜流路部における鉛直流路部の真下に位置する部分の床面に衝突することを抑制することができ、該床面の摩耗を抑制することができる。 According to the chute unit described in (3) above, since the at least one weir member allows the fluidized medium to accumulate directly below the vertical flow path, the fluidized medium falling inside the vertical flow path can be deposited. It is possible to suppress the portion of the inclined flow path portion located directly below the vertical flow path portion from colliding with the floor surface, thereby suppressing wear of the floor surface.
(4)幾つかの実施形態では、上記(3)に記載のシュートユニットにおいて、
前記断面において、前記複数の堰部材のうち前記流動媒体の流れ方向における最も上流側に位置する堰部材の上端は、前記床面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置よりも高い位置にある。
(4) In some embodiments, in the chute unit described in (3) above,
In the cross section, the upper end of the weir member positioned most upstream in the direction of flow of the fluid medium among the plurality of weir members is higher than the position where the floor surface and the inner surface of the vertical channel portion are connected. It is in.
上記(4)に記載のシュートユニットによれば、上記最も上流側に位置する堰部材と傾斜流路部の床面と鉛直流路部の内面とに囲まれた空間に傾斜流路部の床面の上端よりも高い位置まで流動媒体を堆積させることができる。これにより、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。 According to the chute unit described in (4) above, the floor of the inclined channel portion is placed in the space surrounded by the weir member positioned most upstream, the floor surface of the inclined channel portion, and the inner surface of the vertical channel portion. The flowing medium can be deposited to a position higher than the top of the surface. As a result, the fluidized medium falling along the inner surface of the vertical flow path can be received by the accumulated fluidized medium, and the fluidized medium falling along the inner surface of the vertical flow path directly hits the floor surface of the inclined flow path. Collision can be suppressed or avoided. Therefore, it is possible to suppress the abrasion of the portion of the floor surface of the inclined flow passage that is likely to be worn.
(5)幾つかの実施形態では、上記(3)又は(4)に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部は、前記床面と対向する天井面を含み、
前記断面において、前記天井面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置を通る鉛直線と前記床面との交点を下流側交点と定義すると、
前記複数の堰部材は、前記流動媒体の流れ方向において前記下流側交点よりも下流側且つ前記下流側交点よりも上方に上端を有する堰部材を含む。
(5) In some embodiments, in the chute unit according to (3) or (4) above,
The inclined channel portion includes a ceiling surface facing the floor surface,
In the cross section, when the intersection of the vertical line passing through the position where the ceiling surface and the inner surface of the vertical flow path connect and the floor surface is defined as the downstream intersection point,
The plurality of dam members include dam members having upper ends on the downstream side of the downstream intersection and above the downstream intersection in the flow direction of the fluid medium.
上記(5)に記載のシュートユニットによれば、上記断面において、天井面と接続する上記内面に沿って落下する流動媒体の落下位置に堰部材によって流動媒体を堆積させることができる。このため、天井面と接続する上記内面に沿って落下する流動媒体を堆積した流動媒体によって受けることができ、天井面と接続する上記内面に沿って落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。特に、上記(1)~(5)に記載の構成を全て有する場合には、傾斜流路部の床面のうち鉛直流路部の真下に位置する範囲に流動媒体が直接落下することを抑制又は回避する効果を一層高めることができ、ことができ、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。 According to the chute unit described in (5) above, in the cross section, the dam member can deposit the fluidized medium at the falling position of the fluidized medium falling along the inner surface connected to the ceiling surface. For this reason, the fluidized medium falling along the inner surface connected to the ceiling surface can be received by the accumulated fluidized medium, and the fluidized medium falling along the inner surface connected to the ceiling surface can be received by the floor surface of the inclined flow path portion. It is possible to suppress or avoid direct collision with Therefore, it is possible to suppress the abrasion of the portion of the floor surface of the inclined flow passage that is likely to be worn. In particular, when all of the configurations described in (1) to (5) above are provided, it is possible to prevent the fluidized medium from directly falling on the floor surface of the inclined channel portion in the range directly below the vertical channel portion. Alternatively, the avoidance effect can be further enhanced, and the wear of the portion of the floor surface of the inclined flow passage portion that is likely to wear can be suppressed.
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記傾斜流路部の床面は、前記鉛直流路部の真下に平面部を有する。
(6) In some embodiments, in the chute unit according to (1) or (2) above,
further comprising a vertical channel portion extending vertically from an upper end of the inclined channel portion;
The floor surface of the inclined channel portion has a flat portion immediately below the vertical channel portion.
上記(6)に記載のシュートユニットによれば、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体を平面部に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体を平面部に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。 According to the chute unit described in (6) above, the fluid medium falling inside the vertical flow path portion can be deposited on the flat portion. As a result, the fluidized medium deposited on the flat surface can receive the fluidized medium falling along the inner surface of the vertical flow path, and the fluidized medium falling inside the vertical flow path can be received by the floor surface of the inclined flow path. Direct collision can be suppressed or avoided. Therefore, it is possible to suppress the abrasion of the portion of the floor surface of the inclined flow passage that is likely to be worn.
(7)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載のシュートユニットにおいて、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記傾斜流路部の床面は、前記鉛直流路部の真下に凹部を有する。
(7) In some embodiments, in the chute unit according to (1) or (2) above,
further comprising a vertical channel portion extending vertically from an upper end of the inclined channel portion;
The floor surface of the inclined channel portion has a recess just below the vertical channel portion.
上記(7)に記載のシュートユニットによれば、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体を凹部に堆積させることができる。これにより、鉛直流路部の内面に沿って落下する流動媒体を凹部に堆積した流動媒体によって受けることができ、鉛直流路部の内部を落下する流動媒体が傾斜流路部の床面に直接衝突することを抑制又は回避することができる。したがって、傾斜流路部の床面のうち摩耗しやすい部分の摩耗を抑制することができる。また、上記(6)に記載の構成と比較して、凹部内に確実に流動媒体を堆積させることができ、床面の摩耗を効果的に抑制することができる。 According to the chute unit described in (7) above, the flowing medium falling inside the vertical channel portion can be deposited in the concave portion. As a result, the fluidized medium deposited in the recess can receive the fluidized medium falling along the inner surface of the vertical flow path, and the fluidized medium falling inside the vertical flow path directly hits the floor surface of the inclined flow path. Collision can be suppressed or avoided. Therefore, it is possible to suppress the abrasion of the portion of the floor surface of the inclined flow passage that is likely to be worn. Moreover, compared with the configuration described in (6) above, the fluidized medium can be reliably deposited in the recess, and wear of the floor surface can be effectively suppressed.
(8)幾つかの実施形態では、上記(7)に記載のシュートユニットにおいて、
前記複数の堰部材は、前記凹部よりも前記流動媒体の流れ方向における下流側に設けられた少なくとも1つの堰部材を含む。
(8) In some embodiments, in the chute unit described in (7) above,
The plurality of dam members include at least one dam member provided downstream of the recess in the flow direction of the fluid medium.
上記(8)に記載のシュートユニットによれば、上記(7)の凹部に堆積した流動媒体によって鉛直流路部の真下の床面の摩耗を抑制することができる。また、レイアウト上の制約によって凹を形成できる範囲が限られている場合であっても、上記(8)に記載のように凹部よりも流動媒体の流れ方向における下流側に堰部材を設けて流動媒体を堆積させることにより、傾斜流路部の床面における広範囲において流動媒体との衝突に起因する摩耗を抑制することができる。 According to the chute unit described in (8) above, it is possible to suppress abrasion of the floor surface immediately below the vertical flow path portion by the fluidized medium accumulated in the concave portion of (7) above. Further, even when the range in which the recesses can be formed is limited due to layout restrictions, a weir member may be provided downstream of the recesses in the flow direction of the fluid medium as described in (8) above. By accumulating the medium, it is possible to suppress abrasion caused by collision with the flowing medium over a wide area on the floor surface of the inclined channel portion.
(9)本開示の少なくとも一実施形態に係るボイラプラントは、
流動層ボイラと、上記(1)乃至(8)の何れかに記載のシュートユニットとを備える。
(9) A boiler plant according to at least one embodiment of the present disclosure,
A fluidized bed boiler and a chute unit according to any one of (1) to (8) above.
上記(9)に記載のボイラプラントによれば、上記(1)乃至(8)の何れかに記載のシュートユニットを備えるため、傾斜流路部の床面の摩耗を抑制することができる。これにより、傾斜流路部の床面の破損に起因するボイラプラントの運転停止やメンテナンス等を低減することができる。 According to the boiler plant described in (9) above, since the chute unit described in any one of (1) to (8) is provided, it is possible to suppress abrasion of the floor surface of the inclined flow passage portion. As a result, it is possible to reduce the shutdown of the boiler plant, maintenance, etc. due to damage to the floor surface of the inclined flow passage portion.
2 ボイラプラント
4 流動層ボイラ
4a 火炉
6 燃料ライン
8 流動媒体ライン
8a 流動媒体抜出ライン
8b 再投入ライン
10 流動媒体貯留槽
12 シュートユニット
14 鉛直流路部
16 傾斜流路部
18,22 開口
20,24 フランジ
26,40,42 内面
28 床面
30 天井面
31 点検口
32,34 側面
35 蓋部材
35a 取手
36,36A,36B,36D,36U 堰部材
36a 上端
36b 下端
44 底面
46 補強板
50 凹部
52 構造部
2
Claims (5)
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記複数の堰部材の各々は、前記床面に接合されており、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とが前記媒体の流れ方向における前記仮想線の下流側においてなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きく、
前記断面において、前記複数の堰部材における隣り合う2つの堰部材のうち上流側に位置する堰部材の上端から鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線と、前記隣り合う2つの堰部材のうち下流側に位置する堰部材の上端から水平方向に引いた水平方向仮想線との交点は、前記傾斜流路部の内側に位置するとともに、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記鉛直流路部の軸線方向に沿って上方から前記シュートユニットを視たときに、前記複数の堰部材は、前記鉛直流路部の内側に位置する少なくとも1つの堰部材を含み、
前記断面において、前記複数の堰部材のうち前記媒体の流れ方向における最も上流側に位置する堰部材の上端は、前記床面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置よりも高い位置にある、
シュートユニット。 A chute unit for conveying media,
an inclined channel portion having a floor inclined with respect to the horizontal direction;
a plurality of weir members provided on the inner surface of the inclined flow path;
with
Each of the plurality of weir members is joined to the floor surface,
In a cross section including the axis and the vertical line of the inclined flow passage, the angle formed by the floor surface and the virtual line connecting the upper end and the lower end of the weir member on the downstream side of the virtual line in the flow direction of the medium is , greater than the angle of inclination between the horizontal line and the floor surface,
In the cross section, a vertical imaginary line drawn in the vertical direction from an upper end of a weir member located on the upstream side of two adjacent weir members among the plurality of weir members, and a downstream side of the two adjacent weir members. The intersection with the horizontal imaginary line drawn in the horizontal direction from the upper end of the weir member located at is located inside the inclined flow path portion,
further comprising a vertical channel portion extending vertically from an upper end of the inclined channel portion;
When the chute unit is viewed from above along the axial direction of the vertical channel portion, the plurality of weir members includes at least one weir member positioned inside the vertical channel portion,
In the cross section, the upper end of the weir member positioned most upstream in the direction of flow of the medium among the plurality of weir members is positioned higher than the position where the floor surface and the inner surface of the vertical flow path are connected. be,
shoot unit.
前記断面において、前記天井面と前記鉛直流路部の内面とが接続する位置を通る鉛直線と前記床面との交点を下流側交点と定義すると、
前記複数の堰部材は、前記媒体の流れ方向において前記下流側交点よりも下流側且つ前記下流側交点よりも上方に上端を有する堰部材を含む、請求項1に記載のシュートユニット。 The inclined channel portion includes a ceiling surface facing the floor surface,
In the cross section, when the intersection of the vertical line passing through the position where the ceiling surface and the inner surface of the vertical flow path connect and the floor surface is defined as the downstream intersection point,
2. The chute unit according to claim 1 , wherein said plurality of weir members includes a weir member having an upper end downstream of said downstream intersection and above said downstream intersection in the flow direction of said medium.
水平方向に対して傾斜した床面を有する傾斜流路部と、
前記傾斜流路部の内面に設けられた複数の堰部材と、
を備え、
前記複数の堰部材の各々は、前記床面に接合されており、
前記傾斜流路部の軸線と鉛直線とを含む断面において、前記堰部材の上端と下端とを結ぶ仮想線と前記床面とが前記媒体の流れ方向における前記仮想線の下流側においてなす角度は、水平線と前記床面とのなす傾斜角度よりも大きく、
前記断面において、前記複数の堰部材における隣り合う2つの堰部材のうち上流側に位置する堰部材の上端から鉛直方向に引いた鉛直方向仮想線と、前記隣り合う2つの堰部材のうち下流側に位置する堰部材の上端から水平方向に引いた水平方向仮想線との交点は、前記傾斜流路部の内側に位置し、
前記傾斜流路部の上端から鉛直方向に延在する鉛直流路部を更に備え、
前記傾斜流路部の床面は、前記鉛直流路部の真下に平面部を有するとともに、
前記断面において、前記複数の堰部材のうち前記媒体の流れ方向における最も上流側に位置する堰部材の上端は、前記平面部よりも高い位置にある、
シュートユニット。 A chute unit for conveying media,
an inclined channel portion having a floor inclined with respect to the horizontal direction;
a plurality of weir members provided on the inner surface of the inclined flow path;
with
Each of the plurality of weir members is joined to the floor surface,
In a cross section including the axis and the vertical line of the inclined flow passage, the angle formed by the floor surface and the virtual line connecting the upper end and the lower end of the weir member on the downstream side of the virtual line in the flow direction of the medium is , greater than the angle of inclination between the horizontal line and the floor surface,
In the cross section, a vertical imaginary line drawn in the vertical direction from an upper end of a weir member located on the upstream side of two adjacent weir members among the plurality of weir members, and a downstream side of the two adjacent weir members. is located inside the inclined channel portion, and
further comprising a vertical channel portion extending vertically from an upper end of the inclined channel portion;
The floor surface of the inclined channel portion has a flat portion immediately below the vertical channel portion ,
In the cross section, an upper end of the dam member positioned most upstream in the flow direction of the medium among the plurality of dam members is positioned higher than the flat portion.
shoot unit.
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